[go: up one dir, main page]

FI127351B - Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta - Google Patents

Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta Download PDF

Info

Publication number
FI127351B
FI127351B FI20145887A FI20145887A FI127351B FI 127351 B FI127351 B FI 127351B FI 20145887 A FI20145887 A FI 20145887A FI 20145887 A FI20145887 A FI 20145887A FI 127351 B FI127351 B FI 127351B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
water
tank
absorption
carbon dioxide
desorption
Prior art date
Application number
FI20145887A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20145887A (fi
Inventor
Timo Juutilainen
Original Assignee
Carbonreuse Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carbonreuse Finland Oy filed Critical Carbonreuse Finland Oy
Priority to FI20145887A priority Critical patent/FI127351B/fi
Priority to PCT/FI2015/050674 priority patent/WO2016055699A1/en
Priority to EP15798487.3A priority patent/EP3223931B1/en
Publication of FI20145887A publication Critical patent/FI20145887A/fi
Priority to US15/482,199 priority patent/US10828598B2/en
Application granted granted Critical
Publication of FI127351B publication Critical patent/FI127351B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B01D53/185—Liquid distributors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/234—Surface aerating
    • B01F23/2342—Surface aerating with stirrers near to the liquid surface, e.g. partially immersed, for spraying the liquid in the gas or for sucking gas into the liquid, e.g. using stirrers rotating around a horizontal axis or using centrifugal force
    • B01F23/23421—Surface aerating with stirrers near to the liquid surface, e.g. partially immersed, for spraying the liquid in the gas or for sucking gas into the liquid, e.g. using stirrers rotating around a horizontal axis or using centrifugal force the stirrers rotating about a vertical axis
    • B01F23/234211—Stirrers thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50—Carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1516—Multisteps
    • C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20—Processes
    • C25B3/25—Reduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B01D2252/103—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/202—Alcohols or their derivatives
    • B01D2252/2021—Methanol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta
Keksinnön kohde
Keksinnön eräänä kohteena on järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi sitä sisältävästä kaasusta, johon järjestelmään kuuluu:
- paineistusvälineet kaasun paineistamiseksi
- absorptiosäiliö paineistusvälineiden avulla paineistetun kaasun sisältämän hiilidi oksidin absorboimiseksi veteen
- desorptiosäiliö veteen absorboidun hiilidioksidin desorboi mi seksi vedestä
- välineet veden kierrättämiseksi absorptiosäiliöstä desorptiosäiliöön ja desorptiosäiliöstä takaisin absorptiosäiliöön
- talteenottovälineet vedestä desorboitavan hiilidioksidin talteen ottamiseksi.
Keksinnön kohteena on myös menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi sitä sisältävästä kaasusta, jossa menetelmässä:
- paineistetaan kaasu
- absorboidaan paineistetun kaasun sisältämä hiilidioksidi veteen absorptiosäiliössä
- desorboidaan veteen absorboitu hiilidioksidi vedestä desorptiosäiliössä
- kierrätetään vesi absorptiosäiliöstä desorptiosäiliöön ja desorptiosäiliöstä takaisin absorptiosäiliöön
- otetaan talteen vedestä desorboitu hiilidioksidi.
Tämän keksinnön yhteydessä hiilidioksidilla sisältävällä kaasulla tai vastaavanlaisi! 25 la ilmaisulla tarkoitetaan kaasuseosta, jossa hiilidioksidikaasun lisäksi on vähintään yksi muu aine kaasumuodossa.
Tekniikan taso
Hiilidioksidin talteen otossa on perinteisesti käytetty ns. täytepalakolonnia. Siinä on kookas säiliö täytettynä irtokappaleilla. Säiliön yläpäästä lasketaan vettä niin, että irtokappaleet kostuvat ja alapäästä syötetään savukaasua tms. hiilidioksidia sisältävää kaasua. Irtokappaleiden pinta muodostaa suuren pinta-alan, joten kaasun ja
20145887 prh 09 -10- 2014 veden rajapinnalla tapahtuva absorptio tehostuu. Kaasu ja vesi syötetään eri päistä siksi, että tällöin syntyy ns. vastavirta prosessi, jossa absorptiogradientti säilyy suurena koko kolonnin mitalta. Sama vastavirtaperiaatetta kutsutaan tulistukseksi kattiloissa. Täytepalakolonnin haitta on huomattavan iso kokoja siten myös hankintahin5 ta.
Viimeaikoina on vallannut markkinoita ns. amiini prosessit. Niissä ei käytetä puhdasta vettä, kuten täytepalakolonnissa yleensä, vaan veteen sekoitetaan amiineja. Veden absorptiokyky paranee tällöin monikymmenkertaiseksi, mutta haittana ovat korke10 ämmät kustannukset, sillä ko. kemikaalit joudutaan regeneroimaan. Toinen haitta on, että osa kemikaaleista joutuu lopulta luontoon. Erään arvion mukaan jopa 1 % käytetyistä amiineista joutuu vuosittain luontoon. Amiiniprosesseista on myös sellainen versio, joka hyödyntää lisäksi entsyymejä tehostamaan prosessia ja vähentämään amiinien käyttöä.
Kolmas tunnettu menetelmä on kuplakolonni, jossa säiliö on täynnä vettä ja savukaasu syötetään pieninä kuplina säiliön pohjasta. Tässä syntyy suuri pinta-ala kun kuplat ovat mahdollisimman pieniä. Jälleen haittana on suurehko kolonnin koko.
Talteenottoprosessin yleinen periaate on, että prosessissa on absorptiokolonni, jossa hiilidioksidi absorboituu veteen ja muut kaasut menevät kolonnin läpi ja johdetaan savupiippuun. Kyseinen selektiivisyys saadaan aikaan siten, että eri kaasuilla on erilainen absorptiokyky veteen Henryn lain mukaan. Savukaasu sisältää pääasiassa typpeä, kuten poltossa käytetty ilmakin, mutta ilmassa ollut happi muuttuu palopro25 sessissa hiilidioksidiksi. Hiilidioksidi absorboituu veteen noin satakertaisesti typpeen nähden ja mahdollinen happi siltä väliltä.
Hiilidioksidilla kyllästynyt vesi johdetaan absorptiokolonnista desorptiokolonniin, jossa pyritään muodostamaan sellaiset olosuhteet, että hiilidioksidi palautuu jälleen kaasuksi. Tunnetusti absorptioon ja desorptioon vaikuttavat lämpötila ja paine sekä kaasujen osapaineet. Järjestämällä absorptiokolonniin tai -säiliöön korkeahko paine ja/tai käyttämällä kylmää vettä saadaan hyvä absorptio ja päinvastaisessa tapauksessa, siis matala paine ja/tai korkeampi lämpötila desorptiokolonnissa tai -säiliössä
20145887 prh 09 -10- 2014 saadaan desorptiossa kaasu irtoamaan vedestä jälleen kaasuksi. Sekä paineistaminen, että lämpötilan muutos vaativat energiaa, joten niitä on käytettävä harkiten. Kolmas tunnettu menetelmä prosessin tehostamiseen on sekoittaminen. Edullisessa tapauksessa kaasun ja veden rajapinta saadaan suureksi sekä alati vaihtuvaksi run5 saalia sekoittamisella. Tämän haitta nykyisin käytettävillä sekoittimilla on suurehko energian kulutus.
Veden ja kaasun rajapinnassa tapahtuvat rajatapahtumat, kuten absorptio ja desorptio kärsivät sellaisesta ongelmasta, että aivan lähellä vettä kaasusta on absor10 hoitunut veteen siinä olevat absorboituvat kaasut. Eli mikroskooppisesti rajapinnan kaasu on tyhjää hiilidioksidista. Toisaalta veden rajapinnassa aivan kaasun tuntumassa vesi on jo kyllästynyt ko. absorboitavasta kaasusta eikä siten suostu ottamaan vastaan enempää hiilidioksidia. Prosessi pysähtyy, ellei jotain sekoittumista tapahdu. Ongelmaa kutsutaan kaksikerrosongelmaksi. Täytepalakolonnissa virtaa15 va veden liike sekoitta vettä hiukan, joten uutta aiikyllästynyttä vettä tulee taas rajapintaan ja kaasu liikkuu täytepalojen välissä sekoittaen kaasun pinnan. Samantapainen ilmiö tapahtuu kuplakolonnissakin. Molemmissa tapauksissa tapahtuva sekoi tus on kuitenkin hyvin vaatimatonta.
Keksinnön kuvaus
Tässä keksinnössä ratkaistaan tekniikan tason ongelmat muodostamalla energiatehokas, mutta samalla niin voimakas sekoitus, että kaksikerrosongelmaa ei synny ja reaktiot nopeutuvat samalla.
Keksinnönmukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, että absorptiosäiliössä on sekoitin, jonka tehtävänä on saada vesi kiertämään absorptiosäiliössä heittämällä sitä absorptiosäiliön ilmatilaan ja levittämällä sitä absorptiosäiliön ilmatilassa mah30 dollisimman laajalle alueelle. Tällä lailla saadaan aikaiseksi kaasun, kuten esim. savukaasun, sisältämän hiilidioksidin mahdollisimman tehokkaan absorboinnin absorptiosäiliön sisältämään vesimassaan.
20145887 prh 09 -10- 2014
Keksinnön mukaisen järjestelmän eräässä erityisen edullisessa sovellutusmuodossa myös desorptiosäiliössä on sekoitin, jonka tehtävänä on saada vesi kiertämään desorptiosäiliössä heittämällä sitä desorptiosäiliön ilmatilaan ja levittämällä sitä desorptiosäiliön ilmatilassa mahdollisimman laajalle alueelle. Tällä lailla saadaan aikaiseksi absorptiosäiliöstä desorptiosäiliöön johdetun, hiilidioksidia absorboineen veden hiilidioksidin mahdollisimman tehokkaan desorboinnin desorptiosäiliössä.
Keksinnön mukaisessa järjestelmässä ja kaikissa sen edullisissa suoritusmuodoissa on edullista, että sekoitin käsittää moottorin, käyttöakselin ja ainakin yhden potku10 rin, joka sijaitsee lähellä vedenpintaa syvyydellä, jossa veden hydrostaattinen paine on olematon tai lähes olematon. Tällä aikaansaadaan energiatehokas sekoitus.
Keksinnön mukaisessa järjestelmässä on edullista, että mainitun ainakin yhden potkurin käyttöäkselissa on vedenpinnan yläpuolella haitta mainitun ainakin yhden pot15 kurin ylös heittämän veden levittämiseksi laajalle alueelle ilmatilassa kun vesi iskeytyy haittaa vasten. Tällä tehostetaan edelleen hiilidioksidin absorboitumista veteen absorptiosäiliössä tai desorboitumistä vedestä desorptiosäiliössä.
Keksinnön mukaisessa järjestelmässä sekoittimen moottori on erityisen edullisesti varustettu suojakotelolla, jossa on ylösalaisin oleva U-putki, jonka toinen pää aukeaa suojakotelon sisäpuolelle ja toinen pää kotelon ulkopuolelle absorptio- ja/tai desorptiosäiliön ilmatilaan. Tällä aikaansaadaan sama paine moottorin sisä- ja ulkopuolella, jolloin estetään sitä, että kaasua vuotaa moottorin käyttöakselin laakerin läpi, joka aiheuttaisi laakerin voitelun poispeseytymisen - ja liukenemisen osittain kaasun virtauksen vuoksi, mutta myös hiilidioksidin liuottavan ominaisuuden vuoksi. Lisäksi esim. savukaasussa voi olla tuhkaa yms. mikä taas likaa ko. laakerin. Jos paine on molemmilla puolilla laakeria sama, likaantumisongelmaa ei synny.
Keksinnön mukaisessa järjestelmässä sekoittimen akselia ja ainakin yhtä potkuria ympäröi edullisesti ohjausputki, joka johtaa veden ylöspäin vedenpinnan yläpuolelle. Näin varmistetaan, ettei potkuri joudu kääntämään toiseen suuntaan liikkuvan veden suuntaa, joka kuluttaisi enemmän energiaa.
Keksinnön mukaisen järjestelmän erityisen edullisessa suoritusmuodossa paineistus35 välineiden ja absorptiosäiliön välissä on esireaktori, johon paineistettu kaasu ja de5
20145887 prh 09 -10- 2014 sorptiosäiliöstä takaisin absorptiosäiliöön palautuva vesi syötetään ja jossa paineistettu kaasu ja desorptiosäiliöstä palautuva vesi sekoittuvat niiden keskinäisten virtausnopeuksien erosta syntyvästä sekoitusvaikutuksesta. Tämän etuna on se, että esisekoitukseen ei tarvitse tuoda ulkoa energiaa ja että hyödynnetään järjestelmän luomaa omaa energiaa.
Keksinnön mukaisen järjestelmän erässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa desorptiosäiliössä vedestä desorboidun hiilidioksidin talteenottovälineiden jälkeen on sijoitettu takaisinkytkentä ainakin osan desorboituneesta hiilidioksidista kierrättämi10 seksi takaisin absorptiosäiliöön esireaktorin kautta. Näin saadaan puhdasta hiilidioksidia savukaasun joukkoon, jolloin hiilidioksidin osapaine kasvaa ja absorptio paranee samassa suhteessa Henryn lain mukaan.
On myös edullista että keksinnönmukaisessa järjestelmässä on kaasun paineistusvä15 lineiden jälkeen ensimmäinen lämpöpumppu, jonka lauhduttimen avulla paineistettu kaasu on kuumennettavissa ennen sekoittamista veteen. Tämän lisäksi on edullista, että ensimmäisen lämpöpumpun höyrystin jäähdyttää desorptiosäiliöstä poistuvaa vettä ennen takaisin johtamista absorptiosäiliöön. Mitä kuumempi kaasu ja/tai kylmempi vesi ovat, sitä tehokkaampi hiilidioksidin absorbointi veteen on.
Keksinnön mukaisen järjestelmän erässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa absorptiosäiliön jälkeen on toinen lämpöpumppu, jonka lauhduttimen avulla absorptiosäiliöstä poistuva vesi on kuumennettavissa ennen johtamista desorptiosäiliöön. Tähän liittyen on erityisen edullista, että toisen lämpöpumpun höyrystin jäähdyttää desorptiosäiliöstä poistuvaa vettä ennen takaisin johtamista absorptiosäiliöön esireaktorin kautta. Mitä lämpimämpi vesi desorptiosäiliössä on, sitä tehokkaampi hiilidioksidin desorbointi vedestä on.
Keksinnön mukaisen järjestelmän vielä erässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa järjestelmässä on kolmas lämpöpumppu, jonka höyrystin sijaitsee toisen lämpöpumpun höyrystimen ja ensimmäisen lämpöpumpun höyrystimen välissä ja jonka lauhduttimen avulla kitka tai muun prosessilaitteen järjestelmään tuoma ylimääräinen lämpö on poistettavissa järjestelmästä ja siirrettävissä sen ympäristöön tai muuhun hyötykäyttöön.
20145887 prh 09 -10- 2014
Edelleen on edullista, että keksinnön mukaisessa järjestelmässä on neljäs lämpöpumppu, jonka lauhdutin veden kiertosuunnassa sijaitsee toisen lämpöpumpun lauhduttimen ja desorptiosäiliön välissä ja jonka höyrystimen kautta kaasu, josta hiilidioksidi on absorptiosäiliössä absorboitu veteen, kulkee ennen poistumista järjes telmästä. Näin saadaan otettua talteen kyseisen kaasun lämpöä desorptiosäiliöön menevän hiilidioksidia absorboineen veden lämmittämiseksi.
Keksinnön mukaisen järjestelmän eräässä erityisen edullisessa suoritusmuodossa, järjestelmässä on lisäksi on välineet metanolin valmistamiseksi järjestelmässä ole10 vasta hiilidioksidista absorptiosäiliössä tai desorptiosäiliössä tai jossakin kohtaa vesikierrosta, edullisimmin juuri ennen desorptiosäiliötä. Välineet metanolin valmistamiseksi muodostuvat edullisesti elektrolyysireaktorista, jolla järjestelmän vettä hajottamalla saadaan vetyä, joka järjestelmässä olevan hiilidioksidin kanssa muodostaa metanolia. Tällöin on edullista että järjestelmässä on tislausyksikkö muodostuneen metanolin talteen ottamiseksi vesikierrosta.
Keksinnönmukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että absorptiosäiliössä sekoitetaan vettä sekoittimella, joka saa veden kiertämään absorptiosäiliössä heittämällä sitä absorptiosäiliön ilmatilaan ja levittämällä sitä absorptiosäiliön ilmatilassa mahdollisimman laajalle alueelle. Näin saadaan aikaan kaasun, kuten esim. savukaasun, sisältämän hiilidioksidin mahdollisimman tehokkaan absorboinnin absorptiosäiliön sisältämään vesimassaan.
Keksinnönmukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa desorptiosäi liössä sekoitetaan vettä sekoittimella, joka saa veden kiertämään desorptiosäiliössä heittämällä sitä desorptiosäiliön ilmatilaan ja levittämällä sitä desorptiosäiliön ilmatilassa mahdollisimman laajalle alueelle. Tällöin saadaan aikaan absorptiosäiliöstä desorptiosäiliöön johdetun, hiilidioksidia absorboineen veden hiilidioksidin mahdollisimman tehokkaan desorboinnin desorptiosäiliössä.
Keksinnönmukaisessa menetelmässä on erityisen edullista, että vettä sekoitetaan sekoittimella, joka käsittää moottorin, käyttöäkselin ja ainakin yhden potkurin, joka sijaitsee lähellä vedenpintaa syvyydellä, jossa veden hydrostaattinen paine on olematon tai lähes olematon. Moottori on edullisesti sähkömoottori.
20145887 prh 09 -10- 2014
Keksinnönmukaisessa menetelmässä on edelleen edullista, että paineistettu kaasu ja desorptiosäiliöstä takaisin absorptiosäiliöön palautuva vesi syötetään esireaktoriin, jossa paineistettu kaasu ja desorptiosäiliöstä palautuva vesi sekoittuvat niiden keskinäisten virtausnopeuksien erosta syntyvästä sekoitusvaikutuksesta, jonka jälkeen esisekoitettu paineistettu kaasu ja vesi johdetaan absorptiosäiliöön. Tämän etuna on se, että esi sekoitukseen ei tarvitse tuoda ulkoa energiaa ja että hyödynnetään järjestelmän luomaa omaa energiaa.
Keksinnön mukaisessa järjestelmässä ja menetelmässä lämpötilan säätö tulee edulli10 semmaksi sillä ei enää tarvitse jäähdyttää tai lämmittää yhtä suurta vesimassaa kuin tekniikan tason ratkaisuissa. Absorptiossa veden jäähdyttäminen on tehokkuuden kannalta edullista ja desorptiossa lämmittäminen. Absorptiossa CO2 tiivistyy veden molekyylien joukkoon, joten siitä syntyy lämpöä fysiikan lakien mukaan (PV/T=vakio). Vastaavasti desorptiossa kaasu purkautuu pois ja laajenee, joten se luonnostaan jäähtyy. Luonnollisesti paineen muutos vaikuttaa myös.
Eräs edullinen toteutusmuoto on yhdistää keksinnönmukaiseen järjestelmään ja menetelmään metanolin valmistus. Muodostettaessa elektrolyysillä vetyä vettä hajottamalla, reagoi elektrolyysissä muodostunut vety keksinnönmukaisessa järjestel20 mässä ja menetelmässä veteen liuenneen hiilidioksidin kanssa hanakasti. Samalla syntyvä happi johdetaan hyötykäyttöön tai poistokaasujen mukana ympäristöön. Elektrolyysireaktori voi olla absorptio- tai desorptiosäiliön sisällä tai erillisenä reaktorina jossakin kohtaa vesikiertoa, edullisesti heti desorptiosäiliön jälkeen. Lisäksi keksinnönmukaisessa järjestelmässä ja menetelmässä käytetään tällöin tislausyksikköä, joka poistaa vesikierrosta metanolia hyötykäyttöön. Sen edullinen paikka on joko ennen tai jälkeen desorptiosäiliön.
Kun vesikierron mukana on metanolia, saadaan siitä seuraavat edut: Hiilidioksidin absorptio tehostuu yli kymmenkertaiseksi ja siinä voidaan käyttää hiilidioksidin ab30 sorptiolle edullisia alle 0 °C lämpötiloja. Keksinnön mukaisen menetelmän säädettävyys paranee sillä absorption tehoja voidaan meta noli määrällä säätää. Menetelmä, joka on eräänlainen prosessi, toimii myös pakkasella, sillä jäätymisvaara voidaan estää. Menetelmän eli prosessin hankintakustannukset laskevat, sillä hiilidioksidin tehostuva absorptio vähentää vesitilavuuden määrää ja säiliöiden kokoa sekä vesi8
20145887 prh 09 -10- 2014 kierron pumppaustehoja. Myös järjestelmän painetta voidaan pienentää, jolloin kompressori on edullisempi. Metanoli soveltuu lämpöpumppujen kanssa hyvin, sillä niillä saadaan aikaan isot lämpötilamuutokset, jolloin metanolin mahdollistama laaja lämpötila-alue saadaan täyteen hyötyyn. Jatkuva metanolin tuotanto poistaa me5 ta noli prosessien tarvitseman metanolin regeneroinnin. Metanolin tislauksessa saadaan puhdasta lopputuotetta.
Metanoli ei myöskään luontoon joutuessaan aiheuta pysyviä muutoksia, sillä se haihtuu nopeasti ja siitä on esim. auton tuulilasinpesunesteenä pitkäaikaista koke10 musta. Metanoli on myös hyödyllinen teollisuuden käyttämä kemikaali ja sillä on maailman laajuiset markkinat. Metanoli on hyvä energian varastointimuoto, se on normaalilämmön ja -paineen tilassa eli NTP-tilassa neste ja energian tiheys tilavuusyksikköä kohden on melko korkea esim. n. 450-kertainen maakaasuun (metaaniin) nähden NTP-tilassa.
Elektrolyysillä vetyä muodostaen vety esiintyy myös yksittäisinä atomeina, mikä on labiili tila. Se pyrkii herkästi liittymään joko toiseen vetyatomiin tai hiilidioksidimolekyyliin muodostaen näin edullisesti metanolia seuraavan kaavan mukaan:
CO2 +3H2=CH3OH+H2O -11,9 kcal/mol. Tässä vety on molekyyleinä kuten kaavassa tai yksittäisenä atomeina tai niiden yhdistelmänä, mutta prosessi on eksoterminen. Katalyyttejä tässä tarvitaan, ja niitä on markkinoilla useita.
Metanolia valmistavassa CO2:n talteenottojärjestelmässä voidaan ohjata lämpöpumppuja, veden virtausta, kierrossa olevan metanolin määrää sekä syntyvän CO2:n ja metanolin suhdetta kussakin tilanteessa taloudellisesti optimoidulla tavalla. Jos esim. ylimääräistä sähköä on tarjolla, voidaan metanolin tuotantoa lisätä, kun samalla tehostetaan CO2:n absorptiota mm. jäähdyttämällä absorptiosäiliön tulevaa vettä. Vastakkaisessa tapauksessa tuotetaan maksimaalisesti CO2:ta. Prosessi siis mukautuu toivottuihin tilanteisiin, kun ohjausjärjestelmään on mallinnettu kaikki vaihtoehdot.
20145887 prh 09 -10- 2014
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus
Keksintöä kuvataan seuraavaksi yksityiskohtaisesti esimerkin muodossa oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joista kuva 1 on prosessikaavio eräästä keksinnönmukaisen järjestelmän ensimmäisestä suoritusmuodosta, kuva 2 on vain suurennus kuvassa 1 ilmenevästä lämpöpumpusta 10, kuva 3 on kaaviomainen kuva elektrolyysilaitteistosta, jolla vettä hajotetaan ja syntyvästä vedystä tehdään samalla metanolia keksinnön eräässä edul lisessa suoritusmuodossa, ja kuva 4 on prosessikaavio eräästä keksinnönmukaisen järjestelmän toisesta suoritusmuodosta, jossa mukana on metanolin valmistus talteen otetusta hiilidioksidista.
Kuvassa 1 kuvattu järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi sitä sisältävästä kaasusta 14 soveltuu erityisesti hiilidioksidin talteen ottamiseksi savukaasuista. Hiilidioksidin talteenotto kaasusta tapahtuu ensin hiilidioksidin absorboinnilla veteen absorptiosäiliössä 3 ja muiden kaasujen poistamisella järjestelmästä ja sitten hiilidioksidin desorboinnilla vedestä desorptiosäiliösä 5, jollain saadaan puhdasta hiilidioksidia kaasumuodossa.
Hiilidioksidia sisältävä kaasu 14 paineistetaan ensin kuvassa 1 esitetyillä paineistusvälineillä 1, jotka tässä esimerkissä muodostuvat kompressorista, paineistetuksi kaa25 suksi 141, joka johdetaan esireaktoriin 2 esisekoitettavaksi esireaktoriin syötettävän veden 15 kanssa. Kaasun paineistusvälineiden 1 jälkeen on ensimmäinen lämpöpumppu 12, jonka lauhduttimen 12a avulla paineistettu kaasu 141 kuumennetaan ennen sekoittamista veteen 15, 35. Ensimmäisen lämpöpumpun 12 höyrystin taas 12b jäähdyttää desorptiosäiliöstä 5 esireaktoriin 2 johdettavaa vettä 15. Esireakto30 rista 2 esisekoitettu paineistettu kaasu 141 ja vesi 15 syötetään sitten absorptiosäiliöön 3. Esisekoitus tehostaa prosessia ja hyödyntää kaasun ja veden virtauseroa käyttämättä muuta energiaa. Esisekoitus voi olla myös injektorityyppiä.
20145887 prh 09 -10- 2014
Absorptiosäiliössä 3 on sekoitin 32, jonka tehtävänä on saada vesi kiertämään absorptiosäiliössä 3 heittämällä sitä absorptiosäiliön ilmatilaan 36 ja levittämällä sitä absorptiosäiliön 3 ilmatilassa mahdollisimman laajalle alueelle. Myös desorptiosäiliössä 5 on samanlainen sekoitin 32', jonka tehtävänä on saada vesi kiertämään de5 sorptiosäiliössä 5 heittämällä sitä desorptiosäiliön ilmatilaan 36'ja levittämällä sitä desorptiosäiliön 5 ilmatilassa mahdollisimman laajalle alueelle.
Absorptiosäiliön sekoitin 30 käsittää sähkömoottorin 31, käyttöakselin 34 ja potkurin 32, joka sijaitsee lähellä vedenpintaa syvyydellä, jossa veden hydrostaattinen paine on olematon tai lähes olematon. Desorptiosäiliö 5 käsittää vastaavasti samanlaisen sähkömoottorin 31', käyttöakselin 34'ja potkurin 32', joka sijaitsee lähellä vedenpintaa syvyydellä, jossa veden hydrostaattinen paine on olematon tai lähes olematon. Kunkin sekoittimen 30 ja 30' potkurin 32, 32' käyttöäkselissa 34, 34' on vedenpinnan yläpuolella haitta 39, 39' mainitun potkurin ylös heittämän veden levittämiseksi laajalle alueelle ilmatilassa 36, 36' kun vesi iskeytyy vasten haittaa 39, 39'. Kukin haitta 39 ja 39'ovat tässä esimerkissä alaspäin kapeneva kartionmuotoinen levy. Haitta voi olla muotoiltu myös muun muotoiseksi.
Kunkin sekoittimen 30 ja 30' moottori 31, 31' on varustettu suojakotelolla 37, 37', jossa on ylösalaisin oleva U-putki 38, 38', jonka toinen pää aukeaa suojakotelon 37, 37' sisäpuolelle ja toinen pää kotelon ulkopuolelle absorptiosäiliön 3 ilmatilaan 36 ja desorptiosäiliön 5 ilmatilaan 36'. U-putken 38, 38' avulla saadaan aikaiseksi paineentasaus kunkin sekoittimen 30 ja 30' moottorin 31, 31' laakerin (ei esitetty kuvassa) molemmin puolin.
Ilman sekoittimien suojakoteloa moottori olisi vaikeaa pitää kuivana, erityisesti absorptiosäiliössä, joka on paineistettu. Akselin tiivisteen kautta paine vuotaa. Jos moottori varustetaan erillisellä kotelolla, jonka sisällä on sama paine kuin säiliössä, pysyy moottori kuivana, eikä akselin läpi enää liiku nestettä tai kaasua. Tällöin laa30 kerin voitelukaan ei peseydy pois mikä on tärkeätä, sillä hiilidioksidi on liuotin. Tämä moottoritilan paine voidaan ottaa koko säiliöstä tai se voidaan tuoda kannen liitännän kautta.
20145887 prh 09 -10- 2014
Kunkin sekoittimen 30, 30'akselia 34, 34'ja potkuria 32, 32'ympäröi ohjausputki 33, 33', joka johtaa ja nostaa absorptiosäiliön 3 veden 35 absorptiosäiliön ilmatilaan 36 ja vastaavasti desorptiosäiliön 5 veden 35' desorptiosäiliön 5 ilmatilaan 36'. Absorptiosäiliöstä 3 hiilidioksidin absorboima vesi 35 johdetaan desorptiosäiliöön 5 järjestelmän vesi kierroksen 15 desorptiosäiliön 5 jälkeen sijoitetun pumpun 7 avulla ensin toisen lämpöpumpun 10 lauhduttimen 22 ja sitten neljännen lämpöpumpun 13 lauhduttimen 13b kautta desorptiosäiliöön 5. Tämän välin tulee olla mitoitettu sietämään osittain kaasuuntunutta hiilidioksidia. Lauhd Utti millä 22 ja 13b lämmitetään hiilidioksidin absorboimaa vettä hiilidioksidin desorptiosäiliössä tapahtuvan desorpti10 on tehosta m i sta va rten.
Desorptiosäiliössä 5 vedestä 35' desorboitunut hiilidioksidi 16 (kaasun muodossa) otetaan talteen talteenottovälineillä 6, jotka muodostuvat kompressorista. Talteenottovälineiden 6 jälkeen on sijoitettu takaisinkytkentä 6 ainakin osan desorboitu15 neesta hiilidioksidista 16 kierrättämiseksi takaisin absorptiosäiliöön 3 esireaktorin 2 kautta. Erotetun CO2:n takaisin kytkentä absorptioon parantaa osapaineen lisäyksen vuoksi absorptiota enemmän kuin siihen tarvittava energia.
Hiilidioksidin desorboinnin jälkeen desorptiosäiliössä 5 oleva vesi johdetaan ensin toisen lämpöpumpun 10 höyrystimen 23 kautta, sitten kolmannen lämpöpumpun 11 höyrystimen 11a kautta ja sitten ensimmäisen lämpöpumpun 12 höyrystimen 12b kautta takaisin esireaktoriin 2. Höyrystimien 23, 11a ja 12b avulla jäähdytetään esireaktoriin 2 absorptiosäiliöön 3 takaisin menevän veden 15 lämpötilaa sopivan kylmäksi hiilidioksidin tehokasta veteen absorbointia varten absorptiosäiliössä 3.
Kolmannen lämpöpumpun 11 lauhduttimen 11b avulla kitka tai muun prosessilaitteen järjestelmään tuoma ylimääräinen lämpö on poistettavissa järjestelmästä ja siirrettävissä sen ympäristöön tai muuhun hyötykäyttöön.
Esi reaktorissa 2 syntyy siihen johdettavan paineistetun kaasun 141 ja veden 15 virtausnopeuksien erosta huomattava sekoitusvaikutus, koska kaasun 141 (savukaasun) virtaus on n. 10-kertainen veteen nähden. Se voidaan valinnaisesti varustaa vielä erilaisin sekoittimin.
20145887 prh 09 -10- 2014
Mikäli prosessissa ei olisi lämpöä säätäviä laitteita, lämpiäisi siis vesi absorptiosäiliössä 3 ja jäähtyisi saman verran desorptiosäiliössä 5. Lisäksi laitteiden kitkat pyrkivät lämmittämän vettä.
Kuvan 1 mukaisessa järjestelmässä kaikki lämpöpumput 10, 11, 12 ja 13 ovat kompressoripohjaisia, eli niissä on lauhduttimen ja höyrystimen lisäksi kompressori ja kuristusventtiili. Tätä kuvataan esimerkinomaisesti tarkemmin lämpöpumpun 10 osalta kuvassa 2. Toisessa lämpöpumpussa 10 on lauhdutin 22, höyrystin 23, kompressori 21 ja kuristusventtiili 20.
Absorptiosäiliöstä 3 tulee hiukan lämmennyttä vettä 15 toisen lämpöpumpun 10 lauhduttimeen 22 ja desorptiosäiliöstä 5 takaisin toisen lämpöpumpun 10 höyrystimelle 23, jossa se jäähtyy takaisin absorptiolle edulliseen matalaan lämpötilaan. Lauhdutin 22 lämmittää tässä vettä, jolloin desorptio paranee. Toisen lämpöpumpun
10 mitoituksessa lauhduttimen 22 ja höyrystimen 23 tehojen suhde sovitetaan prosessin luontaisen tarpeen mukaan huomioiden myös vuodenaikaiset erot. Esimerkiksi veden kyllästymispiste hiilidioksidille muuttuu niin, että 10 bar:n paineessa 0 °C:ssa se on n. 30 g/l ja 20 °C:ssa enää n. 12 g/l. Siis absorptiossa, missä halutaan veteen absorboitumaan mahdollisimman paljon CO2:ta, pyritään olemaan lähel20 Iä 0 °C ja desorptiossa, jossa halutaan CO2:n irtautuvan vedestä, olisi esim. 20 °C tai enemmän hyvä.
Mitoituksessa tulee lisäksi huomioida toiminnan tehokkuuden ja käyttökulujen suhde. Ohjauksessa tärkeintä on absorptiolämpötilan säätö hiukan yli 0 °C:seen. De25 sorption vedenlämpötila asettuu sitten em. suhteen mitoituksen mukaan, mutta sitä voidaan säätää toisen lämpöpumpun 10 lauhduttimen 22 ohitusventtiilin 24 avulla. Jos kyseinen ohitus on lauhduttimen 22 puolella kuten kuvassa 1 ja 2, vähentää sen avaaminen desorptioon menevän veden 15 lämmitystä, koska osa vedestä 15 ohittaa lämmönvaihtimen eli lauhduttimen 22. Ohitusputki, jossa ohitusventtiili 24 on, tehdään ohuemmasta putkesta kuin lauhduttimen 22 läpi menevä pääputki, jottei lämpöpumppua 10 koskaan voisi täysin ohittaa, ja saada näin koko lämpöpumppu 10 pois toiminta-alueeltaan.
20145887 prh 09 -10- 2014
Absorption tehokkuuteen vaikutta paitsi se, että vesi on mahdollisimman kylmä esireaktorissa 2 ja absorptiosäiliössä 3 myös se, että siihen syötettävä kaasu 141 on mahdollisimman kuumaa. Tästä syystä tarvitaan ensimmäinen lämpöpumppu 12. Toisella lämpöpumpulla 13 otetaan talteen tämä lämpöjä siirretään desorptioon.
neljäs lämpöpumppu 11 poistaa järjestelmästä kitkan tai muun prosessilaitteen sinne tuoman ylimääräisen lämmön ja siirtää sen ympäristöön tai muuhun hyötykäyttöön. Neljännellä lämpöpumpulla 11 säädetään talvella prosessin olosuhteet edullisiksi ja mahdollistetaan prosessin käyttö ulkona pakkasessa kin. Lämpöpumput 10, 11, 12 ja 13 saattavat olla lämmönvaihtimia silloin, kun ne kokonaistaloudellisesti ovat edullisempia. Lämpöpumput tehostavat lämmönsiirtoa nostamalla lämpötilaerot merkittäviksi toiminnan kannalta edullisesti.
Lämpöpumput suurentavat lämpögradienttia ja tehostavat siten toimintaa verrattuna tavallisiin lämmönvaihtimiin. Siihen liittyvä säätöjärjestelmä pudottaa lämmönsiir15 ron tehoa jos vesi jäähtyy alle asetetun arvon, tyypillisesti lämpötilaan 3 °C. Kiertovedessä voi käyttää myös metanolia tai glykolia tms. jäätymisenestoainetta. Tällöin absorptio paranee vielä. Samalla em. raja muuttuu.
Käyttämällä kuvassa 3 esitettyä elektrolyysireaktoria voidaan edellä kuvatun järjes20 telmän hiilidioksidin talteenottoa tehostaa entisestään. Elektrolyysireaktorilla aikaansaatavalla elektrolyysillä järjestelmän vedenkierron vettä, josta alempana käytetään myös nimitystä prosessineste, hajotetaan ja syntyvästä vedystä tehdään samalla metanolia.
Kun elektrolyysireaktorin virran lähteestä 50 syötetään tasasähköä elektrodeille 52, 53, anodille 53 (+) muodostuu happea (O2), joka ohjataan hyötykäyttöön tai päästetään luontoon happilähdön 58 kautta. Katodille 52 (-) muodostuu vetyä (H2), joka reagoi järjestelmässä olevan hiilidioksidin kanssa muodostaen metanolia (CH3OH).
Elektrolyysireaktorissa on ioneja läpäisevä kalvo 51, joka estää kaasujen (happi- ja vetykaasun) sekoittumisen. Elektrolyysireaktorin katodin 52 puolella prosessi nesteen 59 pinnan yläpuolella on elektrolyysireaktorin prosessi nesteen eli keksinnön mukaisen järjestelmän vesikierron veden 15 (ks. kuva 1) tulo 54 ja prosessi nesteen 59 pinnan alapuolella prosessi nesteen eli vesikierron 15 lähtö 56 takaisin vesikierron 15
20145887 prh 09 -10- 2014 veteen. Elektrolyysireaktorin anodin 53 puolella prosessi nesteen 59 pinnan yläpuolella on järjestelmän erillisen vesikierron tulo 55 ja prosessi nesteen 59 pinnan alapuolella erillisen vesikierron lähtö 57.
Elektrolyysireaktori voidaan sijoittaa prosessi kierrosta mihin vain, mutta edullisinta on sijoittaa se sinne, missä vesi on lämpimintä eli kuvassa 1 esitetyn desorptiolaitteen 5 jälkeen ja ennen vesikierroksen 15 pumppua 7.
Jotta järjestelmän elektrolyysireaktorin elektrolyysin avulla tuotettu metanoli voi10 daan ottaa talteen, on siinä lisäksi oltava tislausyksikkö (ei esitetty kuvissa 1-3), joka kannattaa myös sijoittaa desorptiolaitteen 5 yhteyteen, sillä vettä lämmitettäessä siitä erottuu ensin hiilidioksidi. Tislausyksikössä lämpötila nostetaan 65 °C lämpötilaan, jolloin metanoli höyrystyy. Metanolin valmistukseen ja tislaukseen voidaan ottaa vain sivuvirta prosessin vesikierrosta 15, jos ei ole tarkoitus hyödyntää me15 tanolin tuotantoa muuhun kuin hiilidioksidiprosessin parempaan ohjaukseen.
Kuvassa 4 esitetään esimerkkiä eräästä toisesta keksinnönmukaisen järjestelmän edullisesta suoritusmuodosta, jossa mukana on metanolin valmistus talteen otetusta hiilidioksidista, ja jossa myös tislausyksikkö 103 on piirretty kuvaan.
Kuvassa 4 kuvatussa keksinnön mukaisen järjestelmän edullisessa suoritusmuodossa on vastaavanlainen absorptiosäiliö 300 ja siinä oleva sekoitin 301 kuin kuvan 1 mukaisessa järjestelmässä. Kuvan 4 mukaisen järjestelmän desorptiosäiliö 500 ja siinä oleva sekoitin 301 vastaavat kuvan 1 mukaista desorptiosäiliötä ja siinä olevaa sekoitinta. Olennaisimmat erot kuvan 4 ja kuvan 1 mukaisten järjestelmien välillä on se, että kuvan 4 mukaisessa järjestelmässä on elektrolyysireaktori kytkettynä vedenkiertoon 150 ennen desorptiosäiliötä 500, tislausyksikkö 103 kytkettynä vedenkierron osuuteen 150a desorptiosäiliön 500 jälkeen ja että siinä on vain kaksi lämpöpumppua, lämpöpumppu 101 ja tislausyksikkönä 103 toimiva lämpöpumppu.
Puhdistettava kaasu 140, esim. savukaasu, joka sisältää hiilidioksidia, paineistetaan kompressorin 100 avulla ja johdetaan absorptiosäiliöön 300, jossa sekoitin 301 sekoittaa siinä olevan veden hiilidioksidin veteen absorboitumisen tehostamiseksi. Se kaasu mikä jää jäljelle hiilidioksidin absorboitumisen jälkeen johdetaan pois järjes15
20145887 prh 09 -10- 2014 telmästä johdon 160 kautta. Absorptiosäiliöstä 300 vesi 150 johdetaan ensin pumpun 700, sitten lämpöpumpun 101 lauhduttimen 220, ja lopuksi elektrolyysireaktorin 98 kautta desorptiosäiliöön 500.
Lämpöpumppu 101 vastaa rakenteeltaan ja toiminnaltaan kuvassa 1 esitettyä toista lämpöpumppua 10, eli siinä on lauhdutin 220, höyrystin 230, kompressori 210 ja kuristusventtiili 200. Desorptiosäiliöstä 500 poistuva vesi 150 kiertää tämän lämpöpumpun 101 höyrystimen 230 kautta takaisin desorptiosäiliöön 300, jolloin höyrystin 230 jäähdyttää desorptiosäiliöstä 500 tulevaa vettä ennen johtamista takaisin ab10 sorptiosäiliöön 300.
Elektrolyysireaktorissa 98, joka siis sijaitsee lämpöpumpun 101 lauhduttimen 220 ja desorptiosäiliön 500 välillä, on katodin sisältävä katodipuoli 95 ja anodin sisältävä anodipuoli 94. Katodipuolen 95 kautta prosessineste eli vedenkierron vesi kulkee desorptiosäiliöön 500. Anodipuolen 94 ja katodipuolen 95 erottaa toisistaan ioneja läpäisevä kalvo 93, joka estää katodipuolella muodostuvan vetykaasun ja anodipuolella muodostuvan happikaasun sekoittumisen. Ioneja läpäisevä kalvo 93 estää lisäksi hiilidioksidin ja elektrolyysireaktorin 98 katodipuolella 95 muodostuvan metanolin kulkeutumisen katodipuolelle 94. Elektrolyysireaktorissa 98 on lisäksi happi20 lähtö 99 katodipuolella 94 muodostuneen happikaasun talteen ottamiseksi tai pois johtamiseksi.
Anodipuolella 94 on edullista käyttää suoloja, esim. KOH:ta sähkön johtamisen parantamiseksi ja lisäksi tarvitaan makeup eli korvaavaa vesilisäystä sillä vetykaasuk25 si hajotettu vesi vähentää muuten veden määrää molemmilla elektrodipuolilla.
Desorptiosäiliön 500 ilmatila on kytketty desorboidun hiilidioksidikaasun talteenottovälineisiin 600, jotka muodostuvat kompressorista, jonka kautta talteenotettu hiilidioksidi kulkee. Talteenottovälineiden 600 jälkeen osa hiilidioksidista johdetaan lopul30 liseen talteenottoon johdon 801 kautta ja loput johdetaan takaisinkytkennän 800 kautta takaisin absorptiosäiliöön 300 kompressorin 100 kautta.
Desorptiosäiliöstä 500 poistuvan veden osa 150a johdetaan tislausyksikköön 103, jossa tässä vedenosassa 150a oleva metanoli tislaamalla otetaan talteen säiliöön
110. Tislausyksikön 103 höyrystin 104 höyrystää vedenosassa 150a olevan metanolin, joka kulkee johtoa 108 pitkin metanolihöyrynä lauhduttimeen 105, jossa metanoli lauhtuu ja johdetaan nestemäisenä säiliöön 110. Tislausyksikössä 101 on kompressori 107 ja kuristusventtiili 106.
Tislausyksikön 101 höyrystimestä 104 vedenosan 150a vesi johdetaan kuristusventtiilin 102 kautta ja yhdistetään toiseen vedenosaan 150b, jolloin vedenosat 150a ja 150b yhdistyvät jälleen muodostamaan vedenkiertoa 150, joka johdetaan lämpöpumpun 101 höyrystimen 230 kautta takaisin absorptiosäiliöön 300. Valinnaisesti absorptiosäiliöön 300 voi olla kytketty vastaavanlainen esireaktori (ei esitetty kuvassa 4) kuin kuvan 1 mukaisessa suoritusmuodossa. Tällöin edellä mainittu jälleen yhdistetty vesikierto 150 johdetaan esireaktorin kautta takaisin absorptiosäiliöön.
Tuottamalla metanolia elektrolyysireaktorin tuottamasta vetykaasusta ja vedenkier15 rossa olevasta absorboituneesta hiilidioksidista voidaan siis metanolia käyttää hiilidioksidin absorbenttina. Ylimäärän tuotetusta metanolista voidaan tislata pois järjestelmästä. Mitoituksesta riippuen voidaan jopa kaikki hiilidioksidi tehdä metanoliksi. Tilanteissa, joissa on ylimääräistä sähköä, tämä on järkevää.

Claims (17)

  1. Patenttivaatimukset
    1. Järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi sitä sisältävästä kaasusta (14), johon järjestelmään kuuluu:
    5 - paineistusvälineet (1) kaasun (14) paineistamiseksi
    - absorptiosäiliö (3) paineistusvälineiden (1) avulla paineistetun kaasun (141) sisältämän hiilidioksidin absorboi mi seksi veteen (35)
    - desorptiosäiliö (5) veteen absorboidun hiilidioksidin desorboimiseksi vedestä (35')
    10 - välineet (7) veden (15) kierrättämiseksi absorptiosäiliöstä (3) desorptiosäiliöön (5) ja desorptiosäiliöstä takaisin absorptiosäiliöön (3)
    - talteenottovälineet (6) vedestä (357) desorboitavan hiilidioksidin (16) talteen ottamiseksi tunnettu siitä, että
    15 - absorptiosäiliössä (3) ja desorptiosäiliössä (5) on sekoitin (30, 30'), joka käsittää moottorin (31, 310, käyttöakselin (34, 347) ja ainakin yhden potkurin (32, 32'), joka sijaitsee lähellä vedenpintaa syvyydellä, jossa veden hydrostaattinen paine on olematon tai lähes olematon,
    - sekoittimen (30, 307) akselia (34, 347) ja ainakin yhtä potkuria (32, 32') ympäröi
    20 ohjausputki (33, 330, joka johtaa veden (35, 350 ylöspäin vedenpinnan yläpuolelle,
    - mainitun ainakin yhden potkurin (32, 32') käyttöakselissa (34, 34') on vedenpinnan yläpuolella haitta (39, 39') mainitun ainakin yhden potkurin ylös heittämän veden levittämiseksi laajalle alueelle ilmatilassa (36, 36') kun vesi iskeytyy vas25 taan haittaa (39, 39'), jolloin sekoittimen tehtävänä on saada vesi kiertämään absorptiosäiliössä (3) heittämällä sitä absorptiosäiliön ilmatilaan (36) ja levittämällä sitä absorptiosäiliön (3) ilmatilassa mahdollisimman laajalle alueelle.
    30
  2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, jossa sekoittimen (30, 30') mootto ri (31, 3Γ) on varustettu suojakotelolla (37, 370, jossa on ylösalaisin oleva Uputki (38, 38'), jonka toinen pää aukeaa suojakotelon (37, 370 sisäpuolelle ja toinen pää kotelon ulkopuolelle absorptio- ja/tai desorptiosäiliön ilmatilaan (36, 36').
    20145887 prh 31 -05- 2017
  3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, jossa paineistusvälineiden (1) ja absorptiosäiliön (3) välissä on esireaktori (2), johon paineistettu kaasu (141) ja desorptiosäiliöstä (5) takaisin absorptiosäiliöön (3) palautuva vesi (15) syötetään ja jossa paineistettu kaasu (141) ja desorptiosäiliöstä (5) palautuva vesi
    5 (15) sekoittuvat niiden keskinäisten virtausnopeuksien erosta syntyvästä sekoitusvaikutuksesta.
  4. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestelmä, jossa desorptiosäiliössä (5) vedestä (35') desorboidun hiilidioksidin (16) talteenottovälineiden (6) jälkeen
    10 on sijoitettu takaisinkytkentä (6) ainakin osan desorboituneesta hiilidioksidista (16) kierrättämiseksi takaisin absorptiosäiliöön (3) esireaktorin (2) kautta.
  5. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen järjestelmä, jossa kaasun paineistusvälineiden (1) jälkeen on ensimmäinen lämpöpumppu (12), jonka lauhduttimen
    15 (12a) avulla paineistettu kaasu (141) on kuumennettavissa ennen sekoittamista veteen (15, 35).
  6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, jossa ensimmäisen lämpöpumpun (12) höyrystin (12b) jäähdyttää desorptiosäiliöstä (5) poistuvaa vettä (15) ennen
    20 takaisin johtamista absorptiosäiliöön (3).
  7. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen järjestelmä, jossa absorptiosäiliön (3) jälkeen on toinen lämpöpumppu (10), jonka lauhduttimen (22) avulla absorptiosäiliöstä (3) poistuva vesi (15) on kuumennettavissa ennen johtamista desorp25 tiosäiliöön (5).
  8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, jossa mainitun toisen lämpöpumpun (10) höyrystin (23) jäähdyttää desorptiosäiliöstä (5) poistuvaa vettä (15) ennen takaisin johtamista absorptiosäiliöön (3) esireaktorin (2) kautta.
  9. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen järjestelmä, jossa on kolmas lämpöpumppu (11), jonka höyrystin (11a) sijaitsee toisen lämpöpumpun (10) höyrystimen (23) ja ensimmäisen lämpöpumpun (12) höyrystimen (12b) välissä ja jonka lauhduttimen (11b) avulla kitka tai muun prosessilaitteen järjestelmään tuo35 ma ylimääräinen lämpö on poistettavissa järjestelmästä ja siirrettävissä sen ympäristöön tai muuhun hyötykäyttöön.
    20145887 prh 31 -05- 2017
  10. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen järjestelmä, jossa on neljäs lämpöpumppu (13), jonka lauhdutin (13b) veden (15) kiertosuunnassa sijaitsee toisen lämpöpumpun (10) lauhduttimen (22) ja desorptiosäiliön (5) välissä ja jonka höyrystimen (13a) kautta kaasu (16), josta hiilidioksidi on absorptiosäiliössä (3)
    5 absorboitu veteen (35), kulkee ennen poistumista järjestelmästä.
  11. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen järjestelmä, jossa lisäksi on välineet metanolin valmistamiseksi järjestelmässä olevasta hiilidioksidista absorptiosäiliössä (3) tai desorptiosäiliössä (5) tai jossakin kohtaa vesikierrosta (15).
  12. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, jossa välineet metanolin valmistamiseksi muodostuvat elektrolyysireaktorista, jolla järjestelmän vettä hajottamalla saadaan vetyä, joka järjestelmässä olevan hiilidioksidin kanssa muodostaa metanolia.
  13. 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, jossa lisäksi on tislausyksikkö muodostuneen metanolin talteen ottamiseksi vesikierrosta.
  14. 14. Menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi sitä sisältävästä kaasusta (14), jossa 20 menetelmässä:
    - paineistetaan (1) kaasu (14)
    - absorboidaan paineistetun kaasun (141) sisältämä hiilidioksidi veteen (35) absorptiosäiliössä (3)
    - desorboidaan veteen absorboitu hiilidioksidi vedestä (35') desorptiosäiliössä (5)
    25 - kierrätetään vesi (15) absorptiosäiliöstä (3) desorptiosäiliöön (5) ja desorptiosäiliöstä takaisin absorptiosäiliöön (3)
    - otetaan talteen (6) vedestä (35') desorboitu hiilidioksidi (16) tunnettu siitä, että
    - absorptiosäiliössä (3) ja desorptiosäiliössä (5) sekoitetaan vettä sekoittimella
    30 (30, 30'), joka käsittää moottorin (31, 3Γ), käyttöakselin (34, 340 ja ainakin yhden potkurin (32, 320,joka sijaitsee lähellä vedenpintaa syvyydellä, jossa veden hydrostaattinen paine on olematon tai lähes olematon,
    - sekoittimen (30, 300 akselia (34, 340 ja ainakin yhtä potkuria (32, 32') ympäröivällä ohjausputkella (33, 330 johdetaan vesi (35, 35') ylöspäin vedenpinnan ylä35 puolelle,
    - mainitun ainakin yhden potkurin (32, 32') käyttöakselissa (34, 34') on vedenpinnan yläpuolella haitta (39, 39'), jonka avulla mainitun ainakin yhden potkurin ylös heittämä vesi levitetään laajalle alueelle ilmatilassa (36, 36') kun vesi iskeytyy vastaan haittaa (39, 39'),
    5 jolloin sekoitin saa veden kiertämään absorptiosäiliössä (3) ja desorptiosäiliössä (5) heittämällä sitä absorptiosäiliön ja desorptiosäiliön ilmatilaan (36, 367) ja levittämällä sitä absorptiosäiliön (3) ja desorptiosäiliön (5) ilmatilassa (36, 367) mahdollisimman laajalle alueelle.
    10 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, jossa paineistettu kaasu (141) ja desorptiosäiliöstä (5) takaisin absorptiosäiliöön (3) palautuva vesi (15) syötetään esireaktoriin (2), jossa paineistettu kaasu (141) ja desorptiosäiliöstä (5) palautuva vesi (15) sekoittuvat niiden keskinäisten virtausnopeuksien erosta syntyvästä sekoitusvaikutuksesta, jonka jälkeen esisekoitettu paineistettu kaasu (141) ja
  15. 15 vesi (15) johdetaan absorptiosäiliöön (3).
  16. 16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen menetelmä, jossa
    - vesikierron vettä hajotetaan elektrolyysin avulla vedyksi
    - muodostunut vety saatetaan reagoimaan hiilidioksidin kanssa absorptiosäiliössä
  17. 20 (3), desorptiosäiliössä (5) tai jossakin kohtaa vesikierrosta (15), jolloin muodostuu metanolia
    - muodostunut metanoli otetaan valinnaisesti talteen ja halutussa määrässä.
FI20145887A 2014-10-09 2014-10-09 Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta FI127351B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145887A FI127351B (fi) 2014-10-09 2014-10-09 Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta
PCT/FI2015/050674 WO2016055699A1 (en) 2014-10-09 2015-10-08 Arrangement and process for recovery of carbon dioxide from gas using an absorption tank housing an agitator
EP15798487.3A EP3223931B1 (en) 2014-10-09 2015-10-08 Arrangement and process for recovery of carbon dioxide from gas using an absorption tank housing an agitator
US15/482,199 US10828598B2 (en) 2014-10-09 2017-04-07 Arrangement and process for recovery of carbon dioxide from gas using an absorption tank housing and agitator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145887A FI127351B (fi) 2014-10-09 2014-10-09 Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20145887A FI20145887A (fi) 2016-04-10
FI127351B true FI127351B (fi) 2018-04-13

Family

ID=54697601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20145887A FI127351B (fi) 2014-10-09 2014-10-09 Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10828598B2 (fi)
EP (1) EP3223931B1 (fi)
FI (1) FI127351B (fi)
WO (1) WO2016055699A1 (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2654755C1 (ru) * 2017-02-28 2018-05-22 Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОГЕНИУС" Установка абсорбции и электрохимической десорбции углекислого газа
FI129504B (fi) * 2018-11-30 2022-03-31 Carbonreuse Finland Oy Hiilidioksidin talteenottojärjestelmä sekä -menetelmä
JP7330042B2 (ja) * 2019-09-27 2023-08-21 三菱重工業株式会社 二酸化炭素還元システム及び二酸化炭素還元方法
CN112473323B (zh) * 2020-11-06 2022-05-31 中物院成都科学技术发展中心 一种工业丙酮尾气分离回收装置
DE102021203511A1 (de) 2021-04-09 2022-10-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrolysezellenvorrichtung und Elektrolysezellensystem
AU2022256236B2 (en) * 2021-04-16 2023-11-23 CBN Energy Pty Ltd Decarbonisation system and process
GB2613335A (en) * 2021-11-22 2023-06-07 Catagen Ltd Carbon dioxide capture system and method of capturing carbon dioxide
DE102022105042A1 (de) * 2022-03-03 2023-09-07 Greenlyte Carbon Technologies Gmbh Verfahren zur Abtrennung von Kohlendioxid aus einem Luftstrom
CN115264574A (zh) * 2022-08-03 2022-11-01 江西新节氢能源科技有限公司 一种甲醇水催化氧化供热设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3637195B2 (ja) * 1997-12-26 2005-04-13 日立機電工業株式会社 曝気装置
US6585236B2 (en) 2001-07-16 2003-07-01 Hitachi Kiden Kogyo, Ltd. Aerator
FI20045086A (fi) 2004-03-18 2005-09-19 Cuycha Innovation Oy Lähes palautuva prosessi hiilidioksidin erottamiseksi savu- tai tuotekaasusta
FI20051053L (fi) * 2005-10-19 2007-04-20 Waterix Oy Jäähdytin
US8318116B2 (en) * 2006-04-07 2012-11-27 Liang Hu Methods for deacidizing gaseous mixtures by phase enhanced absorption
DE102006035893A1 (de) * 2006-07-31 2008-02-07 Wolf, Bodo M., Dr. Verfahren zur Wiederaufarbeitung von Verbrennungsprodukten fossiler Brennstoffe
WO2011018124A1 (de) 2009-08-13 2011-02-17 Silicon Fire Ag Verfahren und anlage zum bereitstellen eines kohlenwasserstoff-basierten energieträgers unter einsatz eines anteils von regenerativ erzeugtem methanol und eines anteils von methanol, der mittels direktoxidation oder über partielle oxidation oder über reformierung erzeugt wird
US20120132074A1 (en) * 2009-03-16 2012-05-31 Koslow Evan E Apparatus, systems and methods for mass transfer of gases into liquids
CN104114258A (zh) * 2011-12-01 2014-10-22 挪威国家石油公司 连续搅拌式罐反应器吸收器及闪蒸罐汽提塔的工艺
FI124060B (fi) 2012-12-07 2014-02-28 Mikkelin Ammattikorkeakoulu Oy Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta
JP6121894B2 (ja) * 2013-12-25 2017-04-26 株式会社東芝 酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016055699A1 (en) 2016-04-14
FI20145887A (fi) 2016-04-10
EP3223931B1 (en) 2022-04-13
EP3223931A1 (en) 2017-10-04
US10828598B2 (en) 2020-11-10
US20170209826A1 (en) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI127351B (fi) Järjestelmä ja menetelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta
Wang et al. Adsorption ice makers for fishing boats driven by the exhaust heat from diesel engine: choice of adsorption pair
KR101219789B1 (ko) 다단 수직형 연속 이산화탄소 제거 장치 및 방법
CN102040234A (zh) 氨回收装置及回收方法
JP4721349B2 (ja) バイオガス中のメタン濃度の安定化システム及びバイオガス中のメタン濃度の安定化方法
US20240141807A1 (en) Thermoutilizer
ES2627827T3 (es) Procedimiento y dispositivo de producción de ácido polifosfórico
KR20170016924A (ko) 이산화탄소 시용장치
Marín et al. Optimization of a chemical scrubbing process based on a Fe-EDTA-carbonate based solvent for the simultaneous removal of CO2 and H2S from biogas
CN101718479B (zh) 一种采用co2为制冷剂的吸收式制冷机
Mehari et al. Thermodynamic evaluation of three-phase absorption thermal storage in humid air with energy storage density over 600 kWh/m3
Huang et al. Mechanism study on CO2 capture by [TETAH][HCOO]-PEG200 mixed system
Zhou et al. Experimental study of mixed CH4/CO2 hydrate formation kinetics and modeling
EP3420288B1 (en) Improved heat pump and process of heat pumping
CN219482139U (zh) 一种适用于两相吸收剂的碳捕集系统
KR100793107B1 (ko) 메탄가스정화시스템이 구비된 고효율 열병합 발전 시스템
WO2013098950A1 (ja) 太陽エネルギーもしくは余剰エネルギーを利用したアンモニア吸収式冷却装置
FI56898C (fi) Sorptionsuppvaermningsfoerfarande och -anordning
JP5808632B2 (ja) 地下水中の揮発性物質の除去システム及び除去方法
JP3592648B2 (ja) 消化ガスの利用方法及び装置
KR100623925B1 (ko) 열병합발전용 소화 가스 정화 장치
FI128505B (fi) Menetelmä hapettoman veden tuottamiseksi
Tan et al. Carbon capture and storage
JP2013001823A (ja) メタン製造装置
Ezhov Heat generator plant as a heat and chemical installation

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 127351

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B